（2）协调关系 结构发生变形时，各个元件之间的变
形是协调的。
（3）物理关系 元件的力和位移之间，满足材料的物
理性质。
结构力学的原理和计算方法均是基于这三种基本关系 而建立的。
六、基本关系和基本假设
第一章 绪论
2. 基本假设
（1）小变形假设
结构在外载荷作用下的变形与几何尺 寸相比很小。建立力的平衡方程时， 可以不考虑变形对结构几何关系的影 响。
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好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午5时40分7秒 上午5时 40分05:40:0720.10.22
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杆轴线
五、结构的外力、内力、支座反力
第一章 绪论
2. 内力
(2) 梁：它是组成刚架的主要元件。 在梁的任意一个横截面上，均承受轴力、剪力、弯矩、 扭矩。
y zx
平面梁
空间梁
y
z
x
五、结构的外力、内力、支座反力
第一章 绪论
3. 支座反力(支反力)
传递到支座上的力或支座对结构的反力。支反力用 于平衡结构外载荷，维持结构整体平衡。
四、结构的分类
常见的结构力学的计算模型有5种。
1. 桁架
组成桁架的结构元件是 细长直杆，即杆的横截 面尺寸远小于其长度。 各杆之间均采用无摩擦 的铰（铰结点）相连。 载荷只能作用在位于杆 两端的铰结点上。
第一章 绪论
四、结构的分类
2. 刚架
组成刚架的结构元件 是细长直杆或曲杆。 杆件之间采用刚性连 接。 外载荷可以作用在杆 件的任何部位。
不计摩擦的铰接 、刚接 或 滑接
三、结构力学的计算模型
第一章 绪论
铰接
铰接的力学特征：
被连接的元件在铰接点处，不能发 生相对移动，但可以绕铰接点发生 自由转动（夹角发生改变）。
因此，铰接可以传递力，但不能传 递力矩。
用符号 表示铰接， 也称为铰结点。
三、结构力学的计算模型
第一章 绪论
刚接
刚接的力学特征：
线力
集中力 线分布力 面分布力
力矩
集中力矩(力偶) 线分布力矩 面分布力矩
五、结构的外力、内力、支座反力
第一章 绪论
2. 内力
指结构元件上的力，用于维持元件的平衡和变 形协调。不同的元件，有不同形式的元件力。
(1)两端带铰的直杆，也
称为二力杆。它是组成
桁架的主要元件。
只承受沿杆轴线的力，
称为杆轴力。
研究由结构元件组成的复杂结构在外力作用下 的内力和变形计算。
二、与其它相关课程的区别
第一章 绪论
材料力学，结构力学
(1)细长杆件，杆件的横截面尺寸远小于杆件的纵向尺寸； (2)薄板，板的厚度远小于板的横向和纵向尺寸。 采用了平截面假设。
弹性力学
什么是平截面假设呢？
研究连续体在外力作用下的内力和变形计算。引入的假设条 件较少，结果更为精确，可认为是理论解。
一、结构力学的任务
第一章 绪论
结构力学顾名思义就是研究结构在外界 因素作用下的力学行为及其组成规律。
外界 因素
机械力
静力 动力
静力学 动力学
温度变化：温度变化导致元件伸长或缩短。
制造误差：元件尺寸误差、连接误差。
本课程主要研究结构在静力作用下的力学行为。 采用的是静力学平衡原理。
一、结构力学的任务
结构具有绕铰A的转动及平 行于基础平面方向的平动， 但在垂直于基础平面方向上 不能发生平动。
相当于限制了结构的一个平 动。
三、结构力学的计算模型
第一章 绪论
固定铰支座
固定铰支座的几何特征：
结构具有绕铰A的转动，但没有 平行于基础平面方向和垂直于基 础平面方向上的平动。
平面固定铰支座相当于限制了结 构的两个平动。
(1)用若干折线代替曲线，用若干平面代替曲面。 (2)对锥度不大的物体，用无锥度体代替有锥度体。
三、结构力学的计算模型
第一章 绪论
3. 受力系统的简化 （1）略去系统中不受力或受力不大的元件。 （2）对结构元件的受力规律或受力类型作某
些假设，抽象为理想化的元件。
三、结构力学的计算模型
第一章 绪论
第一章 绪论
结构力学顾名思义就是研究结构在外界 因素作用下的力学行为及其组成规律。
受力状态
研究结构承受外界因素的能 力，内力分析或强度分析， 目的是进行强度校核。
力学 行为
变形状态
研究结构在外界因素作用下 抵抗变形的能力，变形分析 或刚度分析，目的是进行刚 度校核。
稳定性
研究结构局部失稳或整体失 稳破坏，稳定性分析。
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一、结构力学的任务
第一章 绪论
结构力学顾名思义就是研究结构在外界 因素作用下的力学行为及其组成规律。
组成规律 研究受力系统中结构元件之间的连 接方式是否合理以及系统的组成规 律，称为结构几何组成分析。
受力系统是否具有承受和传递载荷 的能力，取决于系统中元件之间的 连接方式的合理性。
一、结构力学的任务
四、结构的分类
4. 整体结构
第一章 绪论
机身上部整体加筋板概念 常规加筋结构与整体加筋结构等效示意图
四、结构的分类
5. 混合结构 由上述各种结构模式 混合组成。
第一章 绪论
梁元件与杆元件混合
飞机起落架简化模型
第一章 绪论
五、结构的外载荷、内力和支座反力
1. 外载荷 作用在结构上的已知的力，包括线力和力矩。
活动铰支座
平面固定铰支座
空间固 定铰支 座提供 多少支 反力？
五、结构的外力、内力、支座反力
第一章 绪论
3. 支座反力(支反力)
平面固定支座
空间固定支座提 供多少支反力？
平面定向支座
六、基本关系和基本假设
第一章 绪论
1. 基本关系
（1）平衡关系
作用在结构上的力是平衡的，结构系 统中的所有元件也是平衡的。
例如
承受弯矩和剪力作用的平面梁，可以简化为双缘条 薄壁梁。该模型中有两类元件，一类是只承受轴力 的杆，一类是只承受剪力的板，元件受力形式得到 简化。
杆-板模型
三、结构力学的计算模型
第一章 绪论
4. 元件连接关系的简化（内部连接） 按照结构元件之间连接处的受力与构造特
点，将元件之间的连接关系简化为：
（2）线弹性假设
结构在载荷作用下会产生内力和变形， 当载荷卸调后，内力和变形也随之消 失，结构恢复到原始状态，无残余变 形(弹性体)。
并且力与变形之间是线性关系，即符 合虎克定律(线弹性体) 。
本次作业
• 简述结构力学的研究内容，并比较分析结 构力学与理论力学、材料力学的差异。
每周五交本周作业。
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飞行器结构力学基础
——电子教学教案
西北工业大学航空学院 航空结构工程系
第一章 绪论
一、结构力学的任务 结构力学顾名思义就是研究结构在外界因
素作用下的力学行为及其组成规律。
因此，结构力学的研究对象是结构，其定义为： 结构是由结构元件或构件(如杆、梁、板等)通过某些 连接方式(如螺接、铆接、焊接、胶接等)组合起来的 可以承受载荷和传递载荷的受力系统。
（2）将作用面积很小的分布载荷等效地简化为集中载荷。 （3）将载荷梯度变化不大的分布载荷简化为均布载荷。 （4）将动力效应不大的动力载荷简化为静力载荷。
例如：将作用在飞机机翼表面上的气动分布载荷，等效地简化 为作用在计算模型的各个结点上的集中载荷。
三、结构力学的计算模型
第一章 绪论
2. 几何形状的简化
被连接的元件在刚接点处，即不 能发生相对移动，也不能绕刚接 点发生相对转动。
因此，刚接即可以传递力，也可 以传递力矩。
夹角保持不变
将刚性连接处涂黑来表示刚接， 也称为刚结点。
三、结构力学的计算模型
第一章 绪论
组合结点
组合结点的力学特征：
在同一结点处，某些元件采用刚 接，某些元件采用铰接，形成组 合结点。
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.2220.10.22Thursday, October 22, 2020
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人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。05:40:0705:40:0705:4010/22/2020 5:40:07 AM
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安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.10.2205:40:0705:40Oc t-2022- Oct-20
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加强交通建设管理，确保工程建设质 量。05:40:0705:40:0705:40Thursday, October 22, 2020
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安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.2220.10.2205:40:0705:40:07October 22, 2020
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踏实肯干，努力奋斗。2020年10月22日上午5时40分 20.10.2220.10.22
第一章 绪论
本课程的教学任务是：